Đánh giá hiệu quả chế phẩm hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng năng suất lúa và hấp thu đạm lân trên đất phèn ở phụng hiệp hậu giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ
NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHẾ PHẨM HỮU CƠ VI
SINH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT LÚA
VÀ HẤP THU ĐẠM, LÂN TRÊN ĐẤT PHÈN Ở
PHỤNG HIỆP – HẬU GIANG

ĐOÀN THỊ HOA NHI

AN GIANG, 12/2019


LỜI CẢM TẠ
Chân thành biết ơn
Cô Nguyễn Thị Thanh Xuân đã hƣớng dẫn tận tình, truyền đạt kiến thức
chun mơn và phƣơng pháp nghiên cứu khoa học. Cô luôn giúp đỡ động viên và
hƣớng dẫn những điều cịn thiếu sót trong suốt thời gian học tập cũng nhƣ trong
quá trình thực hiện luận văn này.
Ban lãnh đạo khoa đã tạo điều kiện, quý thầy/cô trực tiếp giảng dạy lớp Cao
học khoa học cây trồng khóa 2 và cơ Lý Ngọc Thanh Xuân, thầy Nguyễn Quốc
Khƣơng đã tận tình truyền đạt nhiều kiến thức quý báu và hữu ích, em Trần Chí
Nhân đã hỗ trợ tạo điều kiện trong q trình nghiên cứu.
Chân thành cảm ơn
Các em sinh viên lớp Đại học Khoa học cây trồng và Bảo vệ thực vật khóa
16 và 17 trƣờng Đại học An Giang đã giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn.
Các anh chị và các bạn Cao học khoa học cây trồng khóa 2, khóa 1 đã hỗ trợ
và giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn.

An Giang, ngày…. tháng… năm 20…
Ngƣời thực hiện

Đoàn Thị Hoa Nhi

i


TÓM TẮT
Nghiên cứu “Đánh giá hiệu quả chế phẩm hữu cơ vi sinh đến sinh trƣởng,
năng suất lúa và hấp thu đạm trên đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang”
đƣợc thực hiện nhằm đánh giá ảnh hƣởng của chế phẩm hữu cơ vi sinh chứa 4
dòng vi khuẩn R.palustris VNW02, VNW64, VNS89, và TLS06 đến khả năng
hấp thu dinh dƣỡng đạm, giảm bón phân lân và phân đạm nhƣng vẫn duy trì đƣợc
năng suất lúa ở điều kiện ngồi ruộng trồng trên đất phèn. Thí nghiệm đã đƣợc
thực hiện ở vụ Thu Đông 2018 gồm 9 nghiệm thức với 4 lần lặp lại nhằm so sánh
giữa sự kết hợp phân đơn với chế phẩm hữu cơ vi sinh và chỉ sử dụng phân đơn
thì chế phẩm hữu cơ vi sinh có mang lại hiểu quả về sinh trƣởng, năng suất và
khả năng hấp thu đạm hay không. Kết quả cho thấy, khi sử dụng chế phẩm hữu
cơ vi sinh cùng với các mức phân bón có thể thay thế đƣợc 25 – 50 % lƣợng đạm
và 50 % lƣợng lân bón cho cây mà vẫn duy trì đƣợc năng suất đạt 5,52 – 5,6
tấn/ha và lƣợng hấp thu đạm lân vào hạt cao hơn 1,9 – 2,1 lần. Đồng thời, giảm
đƣợc các độc chất nhƣ Al3+ , Fe2+ và hịa tan một số lân khó tan nhƣ lân sắt, lân
canxi trong đất phèn.
Từ khóa: chế phẩm hữu cơ vi sinh, vi khuẩn R.palustris VNW02, VNW64,
VNS89, và TLS06, đạm, lân.

ii

ABSTRACT
The study "Evaluation of the effectiveness of microbiological organic
preparations to growth, rice yield and nitrogen uptake on acid sulphate soils in
Phung Hiep - Hau Giang" was conducted to evaluate the effect of biofertilizer
from 4 strains of R.palustris VNW02, VNW64, VNS89, and TLS06 on the ability
to absorb nutrition, save fertilizer but still maintain yield in field conditions on
acid sulfate soils. The experiment conducted in the Fall-Winter crop in 2018
include 9 factor with 4 replications to compare the combination between chemical
fertilizer with biofertilizer and treatments only use chemical fertilizer, while
biofertilizer bring growth efficiency, productivity and nitrogen absorption for
paddy. The results showed that, when using biofertilizer could replace 25-50%
nitrogen and 50% phosphorus while productivity of paddy maintain from 5.52 to
5.6 tons/ha and the amount of phosphorus absorbed in seeds is 1.9 - 2.1 times
higher. At the same time, reducing the toxins such as Al3 +, Fe2 + and dissolving
some difficult phosphates such as iron phosphate, calcium phosphate in alum soil.
Keywords: biofertilizer, strains of R.palustris VNW02, VNW64, VNS89, and
TLS06, nitrogen, phosphorus

iii


CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu trong
cơng trình nghiên cứu này có xuất xứ rõ ràng. Những kết luận mới về khoa học
của cơng trình nghiên cứu này chƣa đƣợc cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.

An Giang, ngày…. tháng…. năm 20….
Ngƣời thực hiện

Đoàn Thị Hoa Nhi

iv


MỤC LỤC
Nội dung

Trang

LỜI CẢM TẠ .......................................................................................................... i
TÓM TẮT ...............................................................................................................ii
ABSTRACT.......................................................................................................... iii
CAM KẾT KẾT QUẢ ........................................................................................... iv
MỤC LỤC .............................................................................................................. v
DANH SÁCH BẢNG ..........................................................................................vii
DANH SÁCH HÌNH ......................................................................................... viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... ix
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU.................................................................................................... 2
1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ...................................................................... 2
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ......................................................................... 2
1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA VẤN ĐỀ ............................................................. 2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................... 3
2.1 SƠ LƢỢC VỀ ĐẤT PHÈN .......................................................................... 3
2.1.1 Nguồn gốc hình thành đất phèn .............................................................. 3
2.1.2 Đất phèn ở ĐBSCL ................................................................................ 3
2.2 VAI TRÒ CỦA DƢỠNG CHẤT ĐẠM ĐỐI VỚI CẤY TRỒNG ................ 4

2.3 SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC ....................................................................... 6
2.3.1 Khái quát về cố định đạm sinh học ........................................................ 6
2.3.2 Chu trình nitơ ......................................................................................... 6
2.3.3 Cơ chế cố định đạm sinh học ................................................................. 7
2.4 VI KHUẨN QUANG DƢỠNG KHƠNG LƢU HUỲNH MÀU
TÍA PNSB (Rodoseudomonas plaustris) .................................................................... 8
2.4.1 Giới thiệu về PNSB ............................................................................... 9
2.4.2 Chứ năng của Rhodopseudomonas palustris ......................................... 9
2.4.3 Ứng dụng của R.palustris trong nông nghiệp ...................................... 11
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 12
v


3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .............................................................................. 12
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................... 13
3.2.1 Bố trí thí nghiệm................................................................................... 13
3.2.2 Chỉ tiêu nơng học theo dõi ................................................................... 15
3.2.3 Phân tích đất ......................................................................................... 15
3.2.4 Phân tích mẫu thực vật ......................................................................... 17
3.2.5 Các thang đo chỉ tiêu đất ...................................................................... 17
3.3 TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU .......................................................................... 19
3.4 XỬ LÍ SỐ LIỆU ................................................................................................. 19
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 19
4.1 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA ĐẤT ĐẦU VỤ .................................................. 19
4.2 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN SINH
TRƢỞNG CỦA LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP – HẬU
GIANG ....................................................................................................................... 21
4.3 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN THÀNH
PHẦN NĂNG SUẤT CỦA LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP
– HẬU GIANG ......................................................................................................... 23

4.4 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN ĐẶC TÍNH
ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP – HẬU GIANG .................................................... 27
4.5 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN DINH
DƢỠNG TRONG ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP – HẬU GIANG ................... 29
4.6 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN CÁC HÀM
LƢỢNG LÂN KHÓ TAN TRONG ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP –
HẬU GIANG ............................................................................................................ 32
4.7 ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ PHẨM HỮU CƠ VI SINH ĐẾN ĐỘC
CHẤT TRONG ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP – HẬU GIANG ....................... 35
4.8 ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN HÀM
LƢỢNG ĐẠM LÂN HẤP THU TRONG MẪU THỰC VẬT TRỒNG
Ở ĐẤT PHÈN Ở PHỤNG HIỆP – HẬU GIANG................................................ 39
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................

vi


Danh sách bảng

Nội dung

Trang

Bảng 2.1: Phân loại đất phèn theo hệ thống phân loại (USA/Soil
Taxonomy)

4

Bảng 2.2: Lƣợng đạm ở một số vùng phèn (Lê Huy Bá, 2003)

5

Bảng 3.1: Đặc tính đất phèn tại Phụng Hiệp – Hậu Giang (Nguồn:
Khuong cs., 2018)

12

Bảng 3.2: Đặc tính các vi khuẩn đƣợc sử dụng

13

Bảng 3.3: Lƣợng phân bón cho các nghiệm thức

14

Bảng 3.4: Phân tích các chỉ tiêu phân tích đất cơ bản

16

Bảng 3.5: Phân tích chỉ tiêu mẫu hạt và thân cơ bản

17

Bảng 4.1 Đặc điểm hình thái của phẫu diện đất phèn (PH-NK-01)
canh tác lúa tại Phụng Hiệp

19

Bảng 4.2 Tính chất đất đầu vụ của vùng đất thí nghiệm Phụng Hiệp –

Hậu Giang

20

Bảng 4.3 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến thành phần năng
suất của lúa trên đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

26

Bảng 4.4 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến đặc tính đất phèn ở
Phụng Hiệp – Hậu Giang

28

Bảng 4.5 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến dinh dƣỡng trong
đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

32

Bảng 4.6 Ảnh hƣởng của chế phẩm hữu cơ vi sinh đến các hàm
lƣợng lân khó tan trong đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

34

Bảng 4.7 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến độc chất trong đất
phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

38

vii

Danh sách hình
Nội dung

Trang

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

15

Hình 4.1 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến chiều cao (cm) của
cây lúa trên đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

21

Hình 4.2 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến chiều dài bông (cm)
của cây lúa trên đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

23

Hình 4.3 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến năng suất lúa trồng
trên đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

26

Hình 4.4 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến đạm hữu dụng trong
đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

30

Hình 4.5 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến lân dễ tiêu trong đất
phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

31

Hình 4.6 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến độc chất Al3+ trong
đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

35

Hình 4.7 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến hàm lƣợng đạm hấp
thu trong hạt lúa trồng ở đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

39

Hình 4.8 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến hàm lƣợng đạm hấp
thu trong thân lá lúa trồng ở đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

40

Hình 4.9 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến hàm lƣợng lân hấp
thu trong hạt lúa trồng ở đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

41

Hình 4.10 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh đến hàm lƣợng lân hấp
thu trong thân lá lúa trồng ở đất phèn ở Phụng Hiệp – Hậu Giang

42

viii


Danh mục từ viết tắt
PNSB

Vi khuẩn quang dƣỡng không lƣu huỳnh màu tím

ĐBSCL

Đồng bằng song Cửu Long

ix


CHƢƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ
Đạm là chất tạo hình cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein và chất diệp
lục làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chồi và kích thước lá thân.
Cây lúa có thể hấp thu và sử dụng cả hai dạng đạm nitrat (NO3-) và
ammonium (NH4+), mà chủ yếu là đạm ammonium, nhất là trong giai đoạn
sinh trưởng ban đầu theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008).
Ở các giai đọan sinh trưởng ban đầu, đạm được tích lũy chủ yếu trong thân lá,
khi lúa trỗ, khoảng 48-71% đạm được đưa lên bông. Nếu thiếu đạm, cây lúa
lùn hẳn lại, nở bụi ít, chồi nhỏ, lá ngắn hẹp, trở nên vàng và rụi sớm, cây lúa
cịi cọc khơng phát triển. Triệu chứng trên thường xuất hiện ở lá già, các lá
này chuyển sang màu vàng, trong khi các lá non bên trên vẫn cịn xanh (Lê
Văn Hịa Nguyễn ảo Tồn, 2004). Tuy nhiên nếu cung cấp th a đạm, cây

lúa phát triển thân lá quá mức, mô non, mềm, dễ ng , tán lá r m rạp, lượng
đạm t do trong cây cao, nên cây dễ nhiễm bệnh làm giảm năng suất rất lớn
(Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Tuy là yếu tố quan trọng nhưng s thất thoát t nhiên của phân đạm khá cao.
Theo Dobermann Fairhurst (2000) để có năng suất 6tấn/ha, cây lúa cần 162
kgN/ha, trong đó có 115 kg N t phân bón, 2 kg N t nước mưa, 5 kg N t
nước tưới, và 40 kg N t cố định khí N2. Tất nhiên cây chỉ sử dụng 63 kg N
cho hạt lúa, 40 kg N cho rơm rạ, còn lại 60 kg N bị thất thốt. Trong đó, thất
thốt do tr c di chiếm 10 kg và thất thoát do bay hơi chiếm 50 kg. Với dạng
đạm nitrat, quá trình bay hơi theo đường khử nitrat: NO3-NO2-N2O-N2. Với
dạng đạm amonium, q trình bay hơi khí NH4-NH3. Do đó, để đạt được hệ
thống canh tác lúa bền vững, nguồn đạm sinh học cần được thay thế trong
trường hợp này. Cụ thể, tiến trình cố định đạm sinh học là quá trình t nhiên
để chuyển đạm ở dạng N2 t do trong khí quyển thành đạm NH4+ trong đất
bằng enzyme nitrogenase, và đây là nguồn đạm quan trọng các hệ thống nông
nghiệp (People và Craswell, 1992; Kennedy và Islam, 2001). Trong đất phèn
có hiện diện của một số độc chất như Fe2+, Al3+ và Mn2+ (Jones và cs, 2016,
Johnston và cs, 2016, Shabalala và cs, 2017) gây ảnh hưởng bất lợi đến sản
xuất lúa (Roy và hadra, 2014) thông qua làm giảm sinh trưởng và chiều dài
rễ lúa (Huang và cs, 2013). Nghiên cứu trước đây cho thấy những bất lợi trên
sẽ dẫn đến giảm năng suất lúa (Sahrawat, 2005), những trở ngại này có thể
được giảm thiểu bằng nhiều cách khác nhau như bón vơi, để đất ng p nước, sử

1


dụng giống chịu phèn ( anasiak và Indraratna, 2012; Panhwar và cs, 2016).Vì
v y, để đạt được xu hướng canh tác lúa bền vững trong điều kiện đất có hàm
lượng độc chất cao, một số chủng vi khuẩn có khả năng kháng nhôm đ được
chọn (Farh và cs, 2017), nhưng các vi khuẩn này chủ yếu được sử dụng trên

đất liếp. Do đó, để vi khuẩn có thể đạt được hiệu quả tốt trong việc cố định
đạm ở đất lúa ng p nước thì các dịng vi khuẩn này phải thích nghi được trong
điều kiện chua và có hàm lượng Al3+ và Fe2+ cao. Trong số các vi sinh v t có
lợi như vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu tía (PNS ) là những
dịng vi khuẩn có tiềm năng cao do có khả năng cố định đạm tốt (Madigan và
cs, 1984). Vi khuẩn PNSB đ được chứng minh là có khả năng giảm độc chất
trong các điều kiện bất lợi khác nhau (Li và cs, 2016; Mukkata và cs, 2015).
Vì v y, nghiên cứu “Đánh giá hiệu quả chế phẩm hữu cơ vi sinh đến sinh
trƣởng, năng suất lúa và hấp thu đạm, lân trên đất phèn ở Phụng Hiệp –
Hậu Giang” được th c hiện nhằm các mục tiêu sau.

1.2 MỤC TIÊU
- Giảm phân đạm, lân nhưng vẫn duy trì năng suất cho cây luá trồng trên đất
phèn bằng chế phẩm hữu cơ vi sinh.
- Đánh giá khả năng cố định đạm của một số dòng vi khuẩn trong chế phẩm
hữu cơ vi sinh đến khả năng hấp thu dinh dưỡng N.

1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Chế phẩm hữu cơ vi sinh chưa 4 dòng vi khuẩn R.palustris VNW02,
VNW64, VNS89, và TLS06
- Giống lúa: Giống lúa OM5451 là giống lúa cao sản, ngắn ngày (90 - 95 ngày
đối với lúa gieo sạ).
- Đất thí nghiệm được th c hiện tại x
Giang

ào Môn, huyện Phụng Hiệp, tỉnh H u

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung 1: Ảnh hưởng của chế phẩm hữu cơ lên sinh trưởng và năng suất lúa
trồng trên đất phèn ở Phụng Hiệp – H u Giang

Nội dung 2: Ảnh hưởng của chế phẩm hữu cơ vi sinh lên khả năng hấp thu
đạm của lúa trồng ở đất phèn Phụng Hiệp – H u Giang
1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Đề xuất giải pháp giảm lượng phân bón hóa học mà vẫn cung cấp được đạm
lân, duy trì được năng suất lúa trên đất phèn.

2


CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 SƠ LƢỢC VỀ ĐẤT PHÈN
2.1.1 Nguồn gốc hình thành đất phèn
Đất phèn xuất hiện ở những vùng nước lợ, có thủy triều xâm nh p và có s
tham gia của các vi sinh v t với các điều kiện và giai đoạn như: ion SO42- bị
khử trong điều kiện thiếu oxy, phản ứng của hidrosunphat H2S với Fe có trong
đất để tạo thành FeS2 (pirite), FeS2 nếu có s xâm nh p sẽ oxy hóa tạo FeSO4
và H2SO4, sau đó trong điều kiện có đủ oxy và vi sinh v t, oxy t do sẽ tạo
thành. Trên quan điểm của Moormann thì tại viện lúa quốc tế IRRI (1988), các
nhà nghiên cứu cũng xác định thêm là đất phèn có hai loại đất phèn tiềm tàng
và đất phèn hoạt động.
Với đất phèn tiềm tàng: nghiên cứu cho rằng s hình thành loại đất này bao
gồm s tạo thành khoáng pyrit, s lắng tụ pyrit được tạo thành bởi s khử
sunphat thành sunphit, dưới tác dụng của vi sinh v t.
Với đất phèn hoạt động: là q trình phèn hóa t đất phèn tiềm tàng. Như v y,
đ có nhiều nghiên cứu và kết lu n về nguồn gốc đất phèn.T p trung lại về
nguồn gốc, s diễn tiến của phèn ở Việt Nam cũng giống như trên thế giới,
gắn liền với quá trình địa chất (Lê Huy á, 2003).
2.1.2 Đất phèn ở ĐBSCL
Theo phân loại đất phèn của FAO/UNESCO (1988), trong bản đồ đất thế giới

tỷ lệ 1/5.000.000 cho thấy, đất phèn tiềm tàng và đất phèn hoạt động được
được xếp chung và được đặt tên thionic fluvisols (FLt). Nhóm đất phèn được
chia thành các đơn vi sau:
Đất phèn tiềm tàng: Proto-Thionic Gleysols (GLtp)
Đất phèn hoạt động: Orthi-Thionic Fluvisols (Flto)
Tiêu chuẩn chẩn đoán của đất phèn tiềm tàng và đất phèn hoạt động trong hệ
thống phân loại đất theo Soil Taxonomy (USA, 1975 và 1999) là tầng sulfidic
có chứa khống pyrtit (FeS2) và tầng sulfuric với pH < 3,5 có s hiện diện của
đốm màu vàng rơm của khoáng jarosite (Võ Quang Minh và Ngô Ngọc Hưng,
2016). Tùy theo độ sâu xuất hiện của tầng sulfuric hoặc tầng chứa v t liệu
sulfidic có thể chia các cấp độ phèn khác nhau như: phèn tiềm tàng nhẹ, phèn
tiềm tàng trung bình và phèn tiềm tàng nặng ( ảng 2.1) (Võ Quang Minh và
Ngô Ngọc Hưng, 2016).

3


Bảng 2.1 Phân loại đất phèn theo hệ thống phân loại (USA/Soil Taxonomy)
Cấp độ

Độ sâu xuất hiên tầng sulfuric hoặc
tầng có chứa vật liệu sulfidic (cm)

Phèn nặng

0 – 50

Phèn trung bình

50 – 100

Phèn nhẹ

100 – 150

Theo Tơn Thất Chiểu và cs. (1991) cho rằng nhóm đất phèn là nhóm đất lớn
nhất và chiếm diện tích lớn nhất của Đ SCL. Phân loại đất phèn căn cứ d a
vào tầng sinh phèn và tầng phèn, độ sâu xuất hiện của những tầng này trong
phẫu diện đất.
Tầng sinh phèn là tầng tích lũy nhiều v t liệu chứa phèn và tầng sét hoặc hữu
cơ ng p nước thường xuyên ở trạng thái yếm khí có chứa SO3 trên 0,75%.
Tầng phèn là một dạng tầng xuất hiện trong quá trình hình thành và phát
triển của đất phèn t phèn tiềm tàng, t p chung chủ yếu là khoáng Jarosite
dưới dạng đốm vệt vàng rơm.

2.2. VAI TRÕ CỦA DƢỠNG CHẤT ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
Đạm là nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng vì đó là thành phần chủ yếu
của protein, axit nucleic, nhất là của nhân protein chiếm khoảng 40 - 75% chất
khơ của ngun sinh chất, đạm cịn là thành phần cấu tạo nên diệp lục tố,
pyrimidin và purin (Nester và cs., 2004). Trong đó, rễ lúa là vùng thích hợp để
cung cấp các điều kiện thu n lợi cho các vi sinh v t cố định đạm vi hiếu khí và
sinh khối đất cũng cung cấp điều kiện thu n lợi cho các vi khuẩn dị dưỡng cố
định đạm.
Đạm có vai trị quan trọng với việc hình thành bộ rễ, thúc đẩy nhanh quá trình
đẻ nhánh, nảy chồi và cần thiết cho s sinh trưởng, phát triển của thân và lá;
thiếu đạm, cây sinh trưởng kém còi cọc, trên lá xuất hiện màu xanh lợt đến
vàng nhạt, bắt đầu t chóp lá tiếp đó cây bị chết hoặc rụng lá tùy theo mức độ
thiếu đạm; th a đạm cây thường có màu xanh đ m, lá nhiều nhưng số rễ hạn
chế, phát triển kém, dễ bị bệnh (đạo ôn).
Phần lớn trường hợp, sử dụng đạm trong đất mà không trả lại thơng qua rơm

rạ có thể gây nên s suy kiệt độ màu mở của đất nhanh hơn.Tuy nhiên, các
nguồn đạm t nhiên như đạm sinh học ngoài cung cấp đạm cho đất cịn làm
giảm lượng phân khống cho cây trồng, điều đó khơng những mang lại hiệu
quả kinh tế mà cịn góp phần xây d ng hệ thống canh tác lúa bền vững, qua đó
giúp nâng cao vai trị của cố định đạm sinh học đến cơ cấu bón phân. Các
4


nghiên cứu về cân bằng đạm cho thấy khơng tính đến đạm do lúa hấp thu thì
đạm trong đất sẽ được duy trì nhờ cố định đạm sinh học bởi các vi khuẩn nội
sinh hoặc các vi khuẩn sống t do (Koyama và App, 1979).
Quá trình cố định đạm xảy ra trong các tế bào của các vi sinh v t đều giống
nhau là nhờ chúng có hệ thống gen nif điều khiển quá trình tổng hợp của
enzyme nitrogenase. Nitrogenase là hệ enzyme xúc tác cho phản ứng khử N 2
thành NH3.Như v y, hệ thống gen nif được xem là hệ thống gen điều khiển
cho quá trình cố định đạm sinh học.Tuy nhiên, ở vi khuẩn lam lại khác, do q
trình cố định đạm khơng phải xảy ra ở bất kỳ tế bào nào mà chỉ có thể xảy ra ở
dị bào (Mattos và cs, 2008).
Thông thường khi đất giàu hữu cơ và mùn thì sẽ giàu đạm (Lê Huy á, 2003).
ởi vì, đạm là sản phẩm phân giải của chất hữu cơ. Xét về đạm tổng số (bao
gồm đạm trong hữu cơ, đạm dạng hòa tan và trong các hợp chất vô cơ - hữu
cơ) ở đất phèn Nam ộ rất giàu (trung bình t 0,1 - 0,25%). Hầu như các mẫu
đất phân tích đều có hàm lượng đạm tổng số trong đất t 0,1 - 0,4% có trường
hợp đạt 0,6% (bảng 2.2).
Bảng 2.2 Lượng đạm ở một số vùng phèn (Lê Huy á, 2003)
Loại phèn

Địa điểm

Phèn nhiều

Lê Minh
Xn

Phèn đang
chuyển hóa

Tiềm tàng

Phèn trung
bình

Tam Nơng
Đồng Tháp

Cần Giờ

Châu Thành
H u Giang

Độ sâu (cm)

N%

23 – 25

0,24

35 – 45

0,10

85 – 90

0,14

0 – 20

0,41

45 – 80

0,32

80 – 90

0,11

0 – 40

0,24

40 – 60

0,14

Trường Đại
học

80 – 90

0,11

Nông Nghiệp

0 – 25

0,31

45 – 60

0,20

Trường Đại
học

80 – 90

0,17

Nông Nghiệp

5

Nơi phân tích
Trường Đại học
Nơng Nghiệp

Phân Viện
Khoa học Việt Nam

Đất phèn nghèo đạm dễ tiêu có nơi chỉ có vài chục ppm, th m chí chỉ có vài
vệt (trace), ví dụ như trên đất phèn ở Long Mỹ, đạm dạng NH4+ có t 16 đến
32 ppm (Lê Huy á, 2003). Vì v y, việc bón đạm hay tạo đạm trong đất phèn
là rất quan trọng.

2.3. SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC
2.3.1. Khái quát về cố định đạm sinh học
Cố định đạm sinh học là quá trình khử N2 thành NH3 dưới s xúc tác của
enzyme nitrogenase. Sau đó, NH3 có thể kết hợp với các acid hữu cơ để tạo
thành acid amin và protein. Trong th c tế, có nhiều lồi vi khuẩn có khả năng
cố định đạm N2 trong khơng khí, ví dụ như vi khuẩn lam (Cyanobacteria) và
một số vi khuẩn khác có khả năng cố định đạm như các loài vi khuẩn cộng
sinh với cây họ đ u là Allorhizobium, Rhizobium,… hay các loài vi khuẩn cố
định đạm sống t do như: Azotobacter, Pseudomonas,… hoặc có thể sống t
do nội sinh như Burkholderia (Mattos và cs, 2008).
Quá trình cố định đạm xảy ra trong tế bào vi sinh v t đều giống nhau là nhờ
chúng có hệ thống gen nif (ni là chữ viết tắc của nitrogen - nitơ và f là fixing cố định) điều khiển quá trình tổng hợp enzyme nitrogenase. Như v y, hệ thống
gen nif được xem là hệ thống gen điều khiển cho quá trình cố định đạm sinh
học. Tuy nhiên, đối với vi khuẩn lam việc cố định đạm sinh học khơng xảy ra
ở bất kì tế bào nào mà nó xảy ra ở dị bào (Hill, 1999).
Gen nitrogenase được tìm thấy trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn háo
và yếm khí là 1 phức hệ bao gồm hai protein, trong đó protein nhỏ chứa Fe và
protein lớn chứa Fe và Mo ( othe và Neuer, 1998).
2.3.2 Chu trình nitơ
Chu trình nitơ là quá trình biến đổi trong sinh quyển, trong đó nitơ xuất hiện
dưới nhiều dạng t do hay kết hợp (nitơ phân tử trong khí quyển, các nitrit,
nitrat amoni, protein, acid amin,…). Khơng khí chứa 78% nitơ phân tử (N2),
khí nitơ này có thể được các vi sinh v t cố định như những sinh v t cộng sinh

với th c v t b c cao hoặc sống t do trong đất, đặc biệt là đất vùng rễ (Nester
và cs, 2004).
Nitơ là nguyên tố thiết yếu cho các tiến trình sinh học, nó có trong thành phần
của các acid anmin (hợp phần bắt buộc của protein trong tế bào chất đặc trưng
cho s sống; hiện diện của DNA, RNA), v t chất di truyền của các tế bào ở
mức độ phân tử; trong các enzyme; trong màng tế bào; mang chức năng cấu
trúc hoặc giữ chức năng cử động; cung cấp năng lượng cho cơ thể tham gia
cấu tạo ADP và ATP. Các sinh v t đều rất cần nitơ (Nguyễn Ngọc Đệ,
6


2008).Vịng tuần hồn nitơ là vịng tuần hồn được khép kín. S tuần hồn
nitơ vào và ra khỏi các hệ sinh thái phụ thuộc chủ yếu vào vi khuẩn.
Trong môi trường t nhiên, nitơ tồn tại ở các dạng khác nhau, t nitơ phân tử
ở dạng khí cho đến các hợp chất hữu cơ phức tạp trong cơ thể động v t, th c
v t và con người (Trần Cẩm Vân, 2005).
Chu trình nitơ bao gồm các quá trình cơ bản sau: Quá trình cố định nitơ: nitơ
phân tử (N2) được chuyển hóa thành nitơ hợp chất (Trần Đức Viên và cs,
2004). Việc cố định nitơ sinh học được th c hiện bởi các vi khuẩn sống t do
như vi khuẩn vi hiếu khí, bán kị khí và yếm khí ở những th c v t b c cao
(Đặng Kim Chi, 2001).
Q trình nitrat hóa: Khi cơ thể vi khuẩn cố định nitơ, các th c v t và động v t
chết đi, các acid amin được đồng hóa thánh amonium (NH3) hoặc ammonium
(NH4+). Các ammonium này có thể được biến đổi sang dạng nitrite (NO2-) và
nitrat (NO3-) nhờ các vi khuẩn nitrite hóa (Nitrosomonas và Nitrosococuus) và
vi khuẩn nitrat hóa (Nitrobacter) là các vi khuẩn t dưỡng hiếu khí. Ngồi ra
cịn có các nhóm vi sinh v t dị dưỡng gồm nhiều loại vi khuẩn và xạ khuẩn
thuộc các giống (chi) Alcaligenes, Anthrobacter, Corynebacterium,
Achromobacter, Pseudomonas (Nguyễn Thị Kim Thái và Lê Huyền Thảo,
1999).

2.3.3 Cơ chế cố định đạm sinh học
Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng, không chỉ với cây trồng mà ngay cả
đối với vi sinh v t. Nguồn d trữ nitơ trong t nhiên rất lớn, chỉ tính riêng
trong khơng khí nitơ đ chiếm khoảng 78,16% thể tích. Người ta ước tính
trong bầu khơng khí bao trùm lên 1 ha đất đai chứa khoảng 8 triệu tấn nitơ,
lượng nitơ này có thể cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng hàng chục triệu năm
nếu như cây trồng đồng hóa được chúng. Trong cơ thể các sinh v t chứa
khoảng 4,1015 tỉ tấn nitơ. Nhưng tất cả nguồn nitơ trên cây trồng khơng t
đồng hóa được mà phải nhờ vào vi sinh v t. Thông qua các hoạt động của vi
sinh v t nitơ nằm trong các dạng khác nhau được chuyển hóa thành dễ tiêu cho
cây trồng sử dụng. Hằng năm cây trồng đ lấy di hàng triệu tấn nitơ. ằng
cách bón phân có thể trả lại cho đất được khoảng 40%, lượng thiếu hụt còn lại
cơ bản được bổ sung bằng nitơ do hoạt động sống của vi sinh v t. Cây trồng
khơng có khả năng đồng hóa tr c tiếp nguồn N2 t khơng khí (Nester và cs.,
2004).

7


N2 là phân tử rất khó phản ứng với các phân tử khác để tạo thành hợp chất.
Muốn xảy ra phản ứng N2 với các nguyên tố khác thành các hợp chất hữu cơ,
trong kỹ thu t người ta phải dùng năng lượng rất cao. Muốn được NH3 thu
được t N2 thì phải dùng nhiệt độ 50000C với áp suất 200 – 300 atm. Trong t
nhiên, khi có sấm sét mới tạo ra áp suất và nhiệt độ cao mới có thể cắt đứt liên
kết hình thành đạm vơ cơ. Vì thế, sau tr n mưa giơng, cây tươi tốt vì được bổ
sung thêm đạm t nước mưa. Tuy nhiên, việc tồn tại các vi sinh v t có khả
năng biến N2 trong khí quyển thành NH3 cung cấp đạm cho cây nên chỉ cần
một lượng năng lượng rất thấp (3 - 5 kcal/M), tất cả chúng được gọi là vi sinh
v t cố định đạm. Trong quá trình cố định đạm bằng con đường sinh học có ý
nghĩa to lớn đối với cân bằng đạm trên trái đất và việc duy trì độ phì của đất.

Lượng đạm sinh học được tích lại trong đất nhờ các vi sinh v t cố định đạm có
ý nghĩa to lớn đối với nơng nghiệp, đặc biệt là những nước có nền cơng nghiệp
phân hóa học chưa phát triển. Cố định đạm sinh học trên lúa làm tăng lượng
đạm tổng số t 20 - 25%. Theo thí nghiệm của Cao Ngọc Điệp (2015), khi
tưới dịch vi khuẩn Pseudomonas spp. Lên lúa cao sản trồng trên đất phù sa ở
cần thơ đ giúp tăng năng suất lúa lên 20 - 37%. Vì v y, nghiên cứu cơ chế cố
định đạm sinh học t vi khuẩn là vấn đề cấp thiết.

2.4. VI KHUẨN QUANG DƢỠNG KHƠNG LƢU HUỲNH MÀU
TÍA - PNSB (Rhodopseudomonas palustris)
Đất phèn có tính axit cao, trong đó lượng nhơm phóng thích và các kim loại
nặng hịa tan ở mức cao. Nhóm vi sinh v t trong loại đất này có một cấu trúc
hoàn toàn khác với những vi sinh v t trong các môi trường khác. Tuy nhiên,
các hệ sinh thái vi khuẩn trong đất phèn rất ít được biết đến về mặt chức năng.
Vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía hiện nay đ phát hiện được hai mươi chi.
Trong đó, lồi Rhodobacter và Rhodopseudomonas đ được nghiên cứu trong
phịng thí nghiệm. Một vài lồi trong số đó có một hoặc nhiều tính năng trao
đổi chất bất thường cũng được biết đến. Ví dụ, một số lồi có thể sinh trưởng
trong mơi trường khắc nghiệt như nhiệt độ nóng, lạnh, mặn, kiềm, và môi
trường axit đ được phân l p. Tất cả các lồi vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu
tía đều có khả năng quang dưỡng. (Imhoff và cs, 2005).
Về tăng trưởng vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía có thể sinh trưởng và phát
triển cả trong tối và ngoài sáng do là lồi vi khuẩn sống trong điều kiện kị khí
hoặc bán kị khí. Trong mơi trường tối thì s tăng trưởng của vi khuẩn d a vào
môi trường nhiều hợp chất hữu cơ. Các hợp chất hữu cơ được vi khuẩn khơng
lưu huỳnh màu tía phân giải để sử dụng như các chất nh n điện tử và các
nguồn carbon cho bóng tối tăng trưởng hơ hấp. Dùng sai oxy cho hô hấp s
8

tăng trưởng thay đổi giữa các loài, một số loài chẳng hạn như Lồi
Rhodobacter, có thể được phát triển với sức mạnh sục khí (Madigan, 1988).
Một số vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía có thể phát triển dưới điều kiện
thiếu oxy do hoặc lên men hoặc hô hấp yếm khí, ví dụ: pyruvate và một số
đường nhất định (Madigan và Gest,1978; Schultz và Weaver, 1982) quá trình
lên men s phát triển của một số vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía, nhất đáng
chú ý là Rhodospirillum (Rsp.) rubrum và Rba. capsulatus.
2.4.1. Giới thiệu về R. palustris
Rhodopseudomonas palustris là một loại vi khuẩn có màu tía khơng chứa lưu
huỳnh gram âm, có khả năng chuyển đổi giữa bốn chế độ trao đổi chất khác
nhau. Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía khác với vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía
trên cả cơ sở chuyển hố và phát sinh lồi, nhưng các lồi trong hai nhóm
chính thường cùng tồn tại trong mơi trường sống thiếu oxy hố hoặc rất ít oxy
trong t nhiên.
R. palustris được tìm thấy rộng r i trong t nhiên và đ được phân l p t đầm
phá chất thải lợn, phân giun đất, trầm tích ven biển và nước ao. Mặc dù vi
khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía thường là quang phổ dị quang, R. palustris có
thể chuyển đổi linh hoạt giữa bất kỳ một trong bốn phương thức trao đổi chất
hỗ trợ s sống: photoautotrophic, photoheterotrophic, chemoautotrophic và
chemoheterotrophic. R. palustris có thể phát triển trong điều kiện có hoặc
khơng có oxy, hoặc có thể sử dụng hợp chất nhẹ, vô cơ hoặc hữu cơ cho việc
tổng hợp năng lượng. Nó cũng có thể thu được carbon t việc cố định carbon
dioxide hoặc các hợp chất nguồn gốc t xác bả th t v t. Nhờ có khả năng cố
định đạm tốt để tăng cường sinh trưởng nên R. palustris thu hút s quan tâm
nghiên cứu của giới chun mơn.
2.4.2. Chức năng của R. palustris
Vi khuẩn tía là lồi vi khuẩn quang dưỡng khơng độc hại khi tham gia vào chu
trình sống và cịn phân giải các hợp chất hữu cơ. Ở một số môi trường sống
đặc biệt thu n lợi cho phát triển, vi khuẩn tía đ được chứng minh là nguồn
cung cấp chất hữu cơ đáng kể (Czeczuga, 1968; Overmann và cs, 1994, 1996,

1999).
Tuy nhiên, do vi khuẩn màu tía có thể sinh trưởng và phát triển trong điều kiện
chiếu sáng mà không cần lưu huỳnh, hơn nữa q trình hơ hấp khơng cần oxi
chính vì v y vùng nước phía trên vẫn cịn oxi tạo điều kiện cho động v t, th c
v t và vi khuẩn hiếu khí có thể phát triển. Vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía
hiện nay được cơng nh n hai mươi chi. Loài Rhodobacter và

9


Rhodopseudomonas đ được sử dụng cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
quang hợp khơng oxy hố.
Dưới điều kiện thiếu khơng khí và ánh sáng vi khuẩn khơng lưu huỳnh màu tía
có thể phát triển quang hợp với H2 hoặc mức độ thấp của sulfua thì như các
chất nh n điện tử; một vài lồi có thể sử dụng S2O32- hoặc Fe2+ như các chất
nh n electron quang hợp ( rune, 1995). Tuy nhiên, vi khuẩn khơng màu tía
nhất vi khuẩn không lưu huỳnh phát triển tốt nhất khi trong phương tiện chứa
hợp chất hữu cơ dễ sử dụng, chẳng hạn như malate hoặc pyruvate, và
ammonia như nitơ nguồn (Sojka, 1978). Tăng trưởng trong điều kiện tối, nhiều
hợp chất hữu cơ tương t đ được phân giải, vi khuẩn không lưu huỳnh màu
tía cũng có thể được sử dụng như các chất nh n điện tử và các nguồn carbon
cho tăng trưởng hơ hấp trong điều kiện tối. Một số lồi vi khuẩn khơng lưu
huỳnh màu tía có thể phát triển dưới điều kiện thiếu oxy do lên men hoặc hô
hấp yếm khí, ví dụ: pyruvate và một số đường nhất định (Madigan và Gest,
1978; Schultz và Weaver, 1982) quá trình lên men s phát triển của một số vi
khuẩn không lưu huỳnh tía, nhất đáng chú ý là Rhodospirillum (Rsp.) rubrum
và Rba. capsulatus. Tăng trưởng lên men mạnh của Rba. capsulatus địi hỏi
phải bổ sung thêm hợp chất có chứa oxi chẳng hạn như dimethyl sulfoxide
hoặc trimethylamine-N-oxit (Madigan và Gest, 1978, Schultz và Weaver,
1982). Rba.sphaeroides có khả năng cation denitrifi th t, giảm NO3- đến N2

sử dụng carbon không phân huỷ các nguồn như các chất trao đổi điện tử
(Satoh và cs., 1976).
Những nỗ l c hiện đang được th c hiện để hiểu làm thế nào sinh v t này điều
chỉnh s trao đổi chất của nó để đáp ứng với những thay đổi mơi trường. ộ
gen hồn chỉnh của dịng Rhodopseudomonas palustris CGA009 được giải
trình t năm 2004, để có thêm thơng tin về cách vi khuẩn cảm nh n những
thay đổi môi trường và điều chỉnh các con đường trao đổi chất của nó. Lồi R.
palustris có thể và xử lý các thành phần khác nhau t mơi trường của nó, như
địi hỏi bởi s biến động trong các cấp độ của carbon, nitơ, oxy và ánh sáng.
R. palustris có các gen m hóa cho các protein tạo nên các phức hợp hấp thu
ánh sáng và các chất phản ứng quang hợp. Các phức hợp LH và các trung tâm
phản ứng quang hợp thường được tìm thấy trong các sinh v t quang hợp như
cây xanh. Hơn nữa, R. palustris có thể điều chỉnh quang hợp theo lượng ánh
sáng có sẵn, giống như các vi khuẩn tía khác. Ví dụ, trong trường hợp ánh
sáng yếu, nó phản ứng bằng cách tăng mức độ của các phức hợp LH cho phép
hấp thụ ánh sáng. Tuy nhiên, các bước sóng ánh sáng hấp thụ bởi R. palustris
khác với các bước sóng hấp thu bởi các phototroph khác.

10


Ngồi ra, vi khuẩn này có thể kết hợp các quá trình phản ứng enzyme oxy và
nhạy cảm với oxy để trao đổi chất và do đó, nó có thể phát triển mạnh theo
mức độ khác nhau và th m chí rất ít oxy.
2.4.3.Ứng dụng của R.palustris trong nơng nghiệp
Kết quả nghiên cứu cho thấy một số dòng vi khuẩn có khả năng làm giảm đến
50% lượng phân đạm bón vào cho đất lúa như Azospirillum lipoferum
R29B1,Burkholderia Sp. KG1 (Nguyễn Hữu Hiệp và ctv., 2013; Ngô Thanh
Phong và Cao Ngọc Điệp, 2013). Tuy nhiên, trong một số trường hợp việc
phối trộn các dòng vi khuẩn lại mang hiệu hiệu quả cao vì tính hiệp l c của

chúng, chẳng hạn như sử dụng hỗn hợp vi khuẩn Pseudomonas sp. T1 hoặc
Pseudomonas sp. T2 giảm 50-75% lượng đạm trong khi chỉ 25 - 50% khi sử
dụng các dịng riêng lẽ (Ngơ Thanh Phong và ctv., 2011). Tuy nhiên, một số
dòng vi khuẩn này khi được áp dụng trên đất phèn có thể không thể hiện tác
dụng tốt nhất do hàm lượng độc chất sắt nhôm cao trên đất phèn ảnh hướng
đến s phát triển và các chức năng của vi khuẩn. Vì v y, việc tuyển chọn các
dịng vi khuẩn có khả năng cố định đạm và thích nghi cao trong điều kiện chua
và độc chất sắt nhôm cao để ứng dụng cho đất phèn đ được th c hiện
(Khuong cs., 2017).Ngoài ra, hiện nay nhiều kết quả nghiên cứu về cố định
đạm trên đất lúa đ được th c hiện, tuy nhiên, hầu hết các kết quả chưa được
đưa vào sử dụng mà chỉ d ng lại với sử dụng ở dạng dung dịch. Do đó, cần áp
dụng kết hợp các dòng vi khuẩn đ tuyển chọn trong điều kiện chất mang và
chất nền phù hợp.
Trong số các vi sinh v t có lợi, vi khuẩn quang dưỡng khơng lưu huỳnh màu
tía có khả năng cố định đạm tốt (Sakpirom cs., 2017), vì v y, các dịng vi
khuẩn này có tiềm năng cao để sử dụng trong nông nghiệp. Trong số đó, R.
palustris đ được chứng minh có khả năng giảm độc chất trong các điều kiện
bất lợi khác nhau (Magnin cs., 2014; Li cs., 2016; Mukkata cs., 2015). Ngoài
ra, các dịng vi khuẩn này cũng có khả năng tiết ra các chất điều hòa sinh
trưởng th c v t như indolo-3-axetic (IAA) (Gholamalizadeh cs., 2017), hay
ALA (Kantha cs., 2010; Nunkaew cs., 2015), và khả năng hịa tan lân khó tan
(Khuong cs, 2018) góp phần thúc đẩy sinh trưởng cây trồng. Gần đây, các
dịng vi khuẩn thuộc nhóm này được phân l p và tuyển chọn, các dòng vi
khuẩn được tuyển chọn ngồi sở hữu có đặc tính đ nêu cịn có khả năng giảm
hàm lượng nhơm sắt (Khuong cs., 2018), mà các độc chất này hiện diện với
nồng độ cao trong đất phèn gây ra s giới hạn phát triển đối với cây lúa. Do
đó, việc áp dụng các chế phẩm chứa các dịng vi khuẩn đ tuyển chọn khơng
chỉ góp phần giảm độc chất mà cịn cung cấp dưỡng chất cho cây lúa góp phần
cải thiện sinh trưởng và năng suất lúa.
11

CHƢƠNG 3
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Giống lúa: Giống lúa OM5451 là giống lúa cao sản, ngắn ngày (90 - 95 ngày
đối với lúa gieo sạ). Giống thích nghi ở phù sa ngọt đến phù sa nhiễm phèn
(Trần Thị Cúc Hòa và cs., 2011).
- Đất thí nghiệm được th c hiện tại x ào Mơn, huyện Phụng Hiệp, tỉnh H u
Giang, với các đặc tính trong ảng 3.1
Bảng 3.1 Đặc tính đất phèn tại Phụng Hiệp – H u Giang (Nguồn: Khuong cs.,
2018)
Mẫu
Đất

pHKCl

pHH2O

-1

µs/cm

4.28±0.12 4,99±0,13 100,4±24,79
pH

Nước

Al trao đổi

EC

Fe2+

(cmolc Al3+ k
g-1)

(mg kg-1)

16,94±5.27

246,73±70,54

Al trao đổi

Fe2+

(cmolc Al3+ kg-1)

(mg kg-1)

3,63

1,58

6,7±0,81

Nguồn vi khuẩn: Các dòng vi khuẩn trong nghiên cứu này được phân l p trên
đất phèn (Khuong cs., 2017). Các dịng vi khuẩn sử dụng trong thí nghiệm
được tăng sinh trong điều kiện môi trường IM pH 7,0 và chiếu đèn trong 48

giờ, sau đó chuyển sang điều kiện pH 5,0 và chiếu đèn trong 48 đến 72 giờ,
dung dịch vi khuẩn có màu đỏ được mang ly tâm để tách sinh khối, phần sinh
khối thu được pha lo ng với nước cất sao cho m t số không nhỏ hơn 108
CUF/ml. Lúa giống sau khi ngâm và ủ cho nảy mầm sẽ được trộn với dung
dịch vi khuẩn đ chuẩn bị 1 giờ trước khi sạ.
Các vi khuẩn được sử dụng: Rhodopseudomonas palustris VNW02, VNW64,
VNS89, và TLS06

12


Bảng 3.2 Đặc tính của các vi khuẩn được sử dụng
Thông số

VNW02

TLS06

VNW64

VNS89

Exopolymeric substances (EPS) +++

+++

+++

+++

Ammonium (NH4+)

++

++

++

++

Phosphorus (PO43-)

+

+

+

+

Indole acetic acid (IAA)

++

++

++

++

5-aminolevulinic acid (ALA)

+

++

+

++

Chế phẩm hữu cơ vi sinh: Tỉ lệ tro trấu và rơm phù hợp cho sản phẩm phân
hữu cơ vi sinh là 1:4, với m t độ vào thời điểm ủ phân 108 cfu/mg. Phương
pháp chi tiết được mô tả bởi Kantha cs., (2015). Cụ thể là:
- Nguyên liệu: rơm nghiền mịn và tro trấu trộn đều với tỷ lệ 4 : 1.
- Sau đó thanh trùng ở nhiệt độ 1210C trong 30 phút.
- Đem sấy ở 700C trong 12 giờ, để nguội ở nhiệt độ phòng.
- Đo m t độ được 108 CFU/ml và độ ẩm 40% thì đem ủ 1 tháng và sử dụng.
Lúc này m t độ vi khuẩn ở trạng thái tối hảo.

3.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí ở x ào Môn, huyện Phụng Hiệp, tỉnh H u Giang vào
thời điểm vụ Thu Đông 2018, bắt đầu vào tháng 8/2018 – 12/2018.
Bố trí thí nghiệm: theo khối hồn tồn ngẫu nhiên gồm 9 nghiệm thức. Trong
đó, nghiệm thức
(1) Chế phẩm hữu cơ vi sinh + khơng phân bón hóa học
(2) Chế phẩm hữu cơ vi sinh + 100% N + 100% P
(3) Chế phẩm hữu cơ vi sinh + 75% N + 50% P
(4) Chế phẩm hữu cơ vi sinh + 50% N + 50% P
13

(5) 75% N + 50% P
(6) 50% N + 50% P
(7) Đối chứng (Khơng có chế phẩm hữu cơ vi sinh) + khơng phân bón hóa học
(8) Phân hữu cơ thương mại
(9) 100% N + 100% P
Mỗi nghiệm thức bố trí 4 lần lặp lại. Tiến hành gieo 250 gram hạt lúa cho mỗi
ơ thí nghiệm 25 m2 (100kg /ha) và theo t ng nghiệm thức đ được chuẩn bị
trước.
Công thức phân sử dụng trong thí nghiệm: 100N- 60 P2O5 và 30 K2O (kg ha-1)
được áp dụng cho các nghiệm thức có bón phân hóa học.
Phân lân: tồn bộ lượng phân lân được bón lót ở thời điểm 0 ngày thí nghiệm.
Phân đạm được bón theo tỉ lệ 30, 30, và 40% tương ứng vào các thời điểm 10,
20 và 45 ngày sau sạ. Phân kali: được bón với tỉ lệ 50% và 50% vào hai thời
điểm 10 và 45 ngày sau sạ. Chế phẩm hữu cơ vi sinh được bón ở đầu vụ với
lượng là: 0,4kg/m2
Nước được cung cấp mỗi tuần để đảm bảo duy trì độ sâu ng p 5 cm trong suốt
thời gian thí nghiệm để hạn chế quá trình nhiễm phèn. Tuy nhiên, vào giai
đoạn trước 10 ngày sau khi sạ và 10 ngày trước thu hoạch nước được rút ra
khỏi ruộng lúa. Thí nghiệm được kéo dài 95 ngày sau khi sạ.
Bảng 3.3 Lượng phân bón cho các nghiệm thức
Phân bón

N

P

K

% bón

0%

50%

75%

100%

100%

100%

Bón lót

-

-

-

-

150 g

-

10 NSS

-

37,5 g

56,25 g

75 g

-

37,5 g

20 NSS

-

37,5 g

56,25 g

75 g

-

-

45 NSS

-

50 g

75 g

100 g

-

37,5 g

14


Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
LL1

LL2

LL3

LL4

3

2

1

4

5

5

2

1

1

8

9

3

2

7

7

6

6

9

3

5

7

1

4

8

4

6

8

2

8

3

6

7

9

4

5

9

3.2.2 Chỉ tiêu nông học theo dõi
Xác định sinh trưởng gồm chiều cao, số bông vào giai đoạn thu hoạch.
Xác định chiều cao cây lúa giai đoạn thu hoạch. Chiều cao cây được đo t sát
mặt đất lên tới chót bơng cao nhất trên cùng. Đo 5 cây mỗi khung (0,25 m2).
Xác định số bông lúa vào thời điểm thu hoạch. Đếm tổng số bông trên mỗi
khung (0,25 m2).
- Xác định thành phần năng suất
Số bông/m2: Đếm tổng số bông trong mỗi khung (0,25 m2)
Số hạt/bông: số hạt trên 5 bông trong mỗi khung
Tỷ lệ hạt chắc: (Tổng số hạt chắc/tổng số hạt) x 100%.
Trọng lượng 1000 hạt: Cân trọng lượng 1000 hạt của mỗi nghiệm thức.
Ẩm độ: Dùng máy đo ẩm độ để đo ẩm độ của hạt lúa.
Năng suất lúa th c tế là trọng lượng hạt thu hoạch được quy về ẩm
độ chuẩn 14%
3.2.3 Phân tích đất
Phẫu diện được khoan ở độ sâu 2m để mơ tả các đặc tính hình thái d a trên
bảng so màu Munsel và hướng dẫn mô tả phẫu diện đất của FAO (1977).

15